DE2219624C2

DE2219624C2 - Meßanordnung

Info

Publication number: DE2219624C2
Application number: DE19722219624
Authority: DE
Inventors: Holmer Dipl.-Ing. 8221 Traunwalchen Dangschat
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1972-04-21
Publication date: 1973-12-06
Also published as: DE2219624B1; DE2219624A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung mit einem Maßstab und einem Abtastsystem an relativ zueinander beweglichen Teilen.

Bei bekannten Meßanordnungen, bei denen die Teilung des Maßstabes außerhalb der neutralen Faser liegt, bewirken Verlegungen des Maßstabes in seiner Gebrauchslage Meßfehler. Derartige Verbiegungen des Maßstabkörpers lassen sich schwer vermeiden, sie treten beispielsweise schon beim Befestigen in seiner Halterung auf.

Es ist bekannt, den Maßstabkörper z. B. als biegesteifes H-, X- oder U-Profil auszubilden und die Teilungsfläche in die neutrale Faser dieses Profils zu legen. Maßstabkörper dieser Art sind aber kostspielig. Auch ist bei solchen Profilen die Teilungsfläche oftmals schwer zugänglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßanordnung zu schaffen, deren Teilung außerhalb der neutralen Faser des Maßstabkörpers liegt und die trotzdem die Vorteile einer Meßanordnung mit in der neutralen Faser liegender Teilung aufweist. Dies soll auch durch besonders einfache Mittel erreicht werden. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, bei Meßanordnungen mit seitlich nur schwer oder überhaupt nicht zugänglicher Teilungsflcche eine Ankoppelung des Abtastsystems an sein Trägerteil zu ermöglichen, die eine Kompensation von durch Maßstabdeformationen und/oder Führungsungenauigkeiten des Abtastsystems hervorgerufenen Fehlern bewirkt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebenen Maßnahmen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Meßanordnung nach der Erfindung, bei der die neutrale Faser des Maßstabes zugänglich ist,

F i g. 2 eine Meßanordnung nach der Erfindung, bei der die neutrale Faser des Maßstabes seitlich nicht zugänglich ist,

Fig.3 eine Meßanordnung nach der Erfindung, bei der eine vom Maßstab getrennte Führung für das Abtastsystem vergesehen ist,

F i g. 4 eine Ausbildungsmoglichkeit zu F1 g. 3.

Die F i g. 1 zeigt eine Anordnung zum Messen der Relativlage zweier Teile 8/9. Der Maßstab 1 ist am ortsfesten Teil 8, das Abtastsystem 2 am beweglichen Teil 9 befestigt. Diese Teile 8/9 können das Bett und der Schlitten einer Bearbeitungs- oder Meßmaschine sein Das Abtastsystem 2 kann Bestandteil einer optischen, digitalen elektrischen oder pneumatischen Meßanordnung sein.

Das Abtastsystem 2 ist im Ausführungsbeispiel über Wälzlager 3 parallel zur Teilungsebene 5 des Maßstabes 1 geführt. Statt über Wälzlager 3 kann sich das Abtastsystem 2 auch über aerostatische Lager bekannter Art an der Teilungsfleche 5 abstützen. Das Abtastsystem 2 ist am beweglichen Teil 9 über ein Gelenk 6 in Höhe der neutralen Faser 4 des Maßstabes 1 angekoppelt. Durch diese Ankoppelung wird erreicht, daß bei Verbiegungen des Maßstabes 1 keim fehlerhaft Meßwerte angezeigt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt die gleichen Vorteile wie bekannte Anordnungen, bei denen die Teilung in der neutralen Faser des Maßstabes lieg·.. Die -\nkoppelung des Abtastsystems 2 in der neu tralen Faser 4 des Maßstabes 1 erlaubt auch die Verwendung von Maßstabkörpern größerer Dicke, die sich leichter mit ebener Oberfläche herstellen

lassen.

In Fig. 2 ist das Abtastsystem 2 am beweglichen Teil 9 über ein Gclenkviereck 10 mit Momentanpol in der neutralen Faser 4 des Maßstabes 1 angekoppelt. Die Wirkungsweise dieser Ankoppelung entspricht der in Fig.l dargestellten Ankoppelung. Das Gelenkvicreck 10 ermöglicht jedoch eine Ankopplung des Aotastsystems 2 bei Meßanordnungen, bei denen die neutrale Faser 4 des Maßstabes 1 für einen seitlichen Ankoppelungspunkt nur schwer oder überhaupt nicht zugänglich ist.

In F i g. 3 ist neben dem Maßstab 1 eine Hilfsführung 12 für das Abtastsystem 2 vorgesehen. Die Führungsbahn der Hilfsfüh.ung 12 ist parallel zur Teilungsebene 5 des Maßstabes 1 ausgerichtet. Das Abtastsystem 2 ist am beweglichen Teil 9' über ein Gelenkviereck 10 mit Momentanpol in der Teilungsebene S des Maßstabes 1 angekoppelt. Dieser Aufbau ist insbesondere bei Meßanordnungen mit kunren Maßstäben sinnvoll, die genau eben und in der Gebrauchslage praktisch keinen Deformationen unterworfen sind. Durch die Ankoppelung des Abtastsystems 2 über ein Gelenkviereck 10 mit Momentanpol in der Teilungsebene 5 werden durch Führungsungenauigkeiten des Abtastsystems 2 hervorgerufene Fehler kompensiert, so daß diese keinen Einfluß auf das Meßergebnis ausüben können.

Die F i g. 4 zeigt eine mögliche Ausbildung eines solchen Gelenkviereckes. Es enthält zwei Blattfedern 15 16, die an einem biegesteifen Teil 18 befestigt sind. Die Blattfeder IS ist an einem Arm 11 befestigt, der am verschiebbaren Teil 9' über ein Gelenk 13 angekoppelt ist. Die Blattfeder 16 ist an einem Winkelhebel 14 befestigt, der am Abtastsystem 2 angeschraubt ist. Das Gelenkviereck enthält ferner ein Drahtstück 17, das im Winkelhebel 14 und Arm 11 befestigt ist. Der Momentanpol dieses Gelenkvierekkes 15/16/17 liegt in der Teilungsebene 5 des Maßstabes 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patent;uisprüche:

1. Meßanordnung mit einem Maßstab, dessen Teilung außerhalb der neutralen Faser liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtast- system (2) parallel zur Teilungsebene (5) geführt und an seinem Trägerteil (9) in Höhe der neutralen Faser (4) des Maßstabes (1) angekoppelt ist.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastsystem (2) paral-IeI zur Teilungsebene (5) des Maßstabes (1) geführt und an seinem Trägerteil (9) über eine Gelenkkette (10) mit Momentanpol in der neutralen Faser (4) des Maßstabes (1) angekoppelt ist.

3. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (12) für das Abtastsystem (2) getrennt vom Maßstab (1) angebracht ist und daß das Abtastsystem (2) an seinem Trägerteil (9') über eine Gelenkkette (10) mit Momentanpol in der Teilungsebene (5) des to Maßstabes (1) angekoppelt ist.

4. Meßanordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkette (10) ein Gelenkviereck bekannter Art ist.

5. Meßanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Abtastsystem (2) direkt an der Teilungsfläche (5) des Maßstabes (1) über Präzisionslager (3) abstützt.